node.js - Node 使用 100% CPU 吗？

Question

我对我在运行的 Node 进程中看到的内容感到有些困惑。 docker stats主机上显示容器正在使用超过 100% 的 CPU。这让我认为 Node 进程正在最大化 CPU。当我运行 top 时确认了这一点在主机上，看到 Node 进程使用了​​超过 100% 的 CPU。
当我跳入 docker 容器时，我看到该 Node 仅使用了 54% 的 CPU，并且处理在两个内核之间拆分。因为 Node 是单线程的，所以我期待看到一个内核最大化，另一个内核为 0。
我找到了这个 QA，看起来操作系统可能正在内核之间移动进程(对我来说是新闻)。 Is This Single Node.JS App Using Multiple Cores?
你能帮我解释一下结果吗？ Node 是否已达到最大值？或者因为容器中的进程显示 54% 的使用率可以达到 100% 吗？为什么 Node 容器的顶部显示 Node 的使用率为 54%，但两个内核的使用率为 45% + 46%。除了单 Node 进程之外，容器中什么都没有运行。我没有使用集群，尽管我包含的包可能是。
我问这一切是因为我试图了解我是否应该扩展这个 ECS 实例，或者 Node 是否可以处理更多。

Node.JS: 15.1.0
EC2 Instance: c5.large
NestJS: 7.3.1

Answer 1

不同 top秒
您所看到的(可能)是由于 top 的 flavor 不同所致。 .
我要大胆猜测一下，你的 Docker 镜像可能是基于 Alpine 的？ top Alpine 中的命令是 busybox .它将每个进程的 CPU 使用率报告为 的百分比总计 可用的 CPU 数量(nCPU * 100%)。
这与 top 的大多数其他风格不同，它将每个进程的 CPU 使用率报告为 的百分比单例中央处理器。
两个顶部都显示相同的内容:每个 CPU 使用率约为 50%
两人top屏幕截图实际上显示了相同的内容:node进程正在使用 2 个 CPU 中的每一个的大约 50%。
测试理论
我们可以使用以下方法进行测试:

# This will max out 1 cpu of the system
docker run --name stress --rm -d alpine sh -c 'apk add stress-ng && stress-ng --cpu 1'

# This shows the busybox top with usage as ratio of total CPUs
# press 'c' in top to see the per-CPU info at the top
docker exec -it stress top

# This will install and run procps top, with usage as a ratio of single CPU
docker exec -it stress sh -c 'apk add procps && /usr/bin/top'

在上面的截图中，我们可以看到 top 的两种不同风格.它们报告的 CPU 使用率相同，但上面的报告为“100% CPU”(作为单个内核的百分比)，而下面的报告为 6%(1/16 个内核 = 6.25%)。
这告诉我们什么 node的CPU使用率？
Node 是单线程的，不能使用超过 100% 的 CPU。 ...有点。在底层，Node 使用 libuv ，它确实在孤岛中运行线程。例如，这就是 Node 接收 IO 操作的异步事件的方式。这些线程确实使用 CPU，并且可以将您的 CPU 使用率提高到 100% 以上。有些包也写成 add-ons to Node ，并且这些也使用线程。
环境变量 UV_THREADPOOL_SIZE限制可以同时运行的由 libuv 控制的线程的最大数量。在运行 Node 之前将其设置为更大的数字(默认为 4)可能会消除瓶颈。
如果您正在执行一些 CPU 密集型操作，请考虑使用 cluster , Worker Threads , writing your own add-on或产生单独的进程来进行计算。